CN106812229A - 组合约束双钢板混凝土剪力墙及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合约束双钢板混凝土剪力墙，其承重钢板焊接成长条形钢管且内侧焊接有栓钉，中间内填混凝土，形成双钢板混凝土剪力墙，双钢板混凝土剪力墙下部塑性区外包裹一层无粘结材料；约束钢板采用花纹钢板并焊接成矩形约束钢管，钢板花纹侧为约束钢管的内侧。约束钢管外套于双钢板混凝土剪力墙底部的无粘结材料区段之外，且约束钢板与无粘结材料之间浇筑自流平砂浆，约束钢板和自流平砂浆形成组合约束板；对拉螺杆贯穿约束钢管且两端通过螺母固定。本发明的结构能够有效抑制承重钢板的局部屈曲和对钢板内混凝土提供较强约束，提高剪力墙的承载力和变形能力，实现高强混凝土在双钢板混凝土剪力墙中的应用。本发明还公开了其施工方法。

Description

组合约束双钢板混凝土剪力墙及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，尤其是涉及组合约束双钢板混凝土剪力墙及其施工方法。

背景技术

双钢板混凝土剪力墙是近年来发展起来的一种新型高效的组合构件，它由两侧的外包钢板和中间的内填混凝土组成，并通过一定的连接构造保证外包钢板与内填混凝土协同工作。通过组合作用的发挥，双钢板混凝土剪力墙能够充分发挥钢板和混凝土两者的材料性能。双钢板混凝土剪力墙中的钢板不仅可以直接承担外荷载，还可以为内填混凝土提供侧向约束，使管内混凝土处于三向受压的应力状态，提高混凝土的抗压强度和变形能力。内填混凝土也能为钢板提供侧向支撑，增强钢板的局部稳定性能，避免或延缓钢板发生局部屈曲，使钢板性能得到充分发挥。由于上述组合作用的发挥，双钢板混凝土剪力墙具有较高的承载力、变形能力以及良好的抗冲击性能等。另外，外包钢板在施工阶段可作为混凝土浇筑的模板使用，从而大大缩短工期，并且在使用阶段可防止混凝土裂缝外露。由于上述优点，双钢板混凝土剪力墙在实际工程中得到了越来越广泛的应用。

随着建筑高度的增加，竖向承重构件的截面尺寸也随之增加，从而减小了建筑的使用面积，降低了建筑的经济效益。将高强混凝土用于高层建筑结构的竖向承重构件中是减小竖向承重构件截面尺寸的一个重要技术手段，但高强混凝土延性较差，钢板无法对高强混凝土提供足够的约束作用，这在很大程度上制约了双钢板高强混凝土剪力墙在实际工程中的应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提出一种承载力高、变形能力强的组合约束双钢板混凝土剪力墙及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明按照下述技术方案实现：

一种组合约束双钢板混凝土剪力墙，包括承重钢板、约束钢板和若干对拉螺杆；承重钢板围成长条形管状结构且内侧设有间隔排列的栓钉，中间内填充混凝土以形成双钢板混凝土剪力墙，双钢板混凝土剪力墙下部塑性区外包裹一层无粘结材料；内壁设有花纹的约束钢板焊接成矩形约束钢管，外套于双钢板混凝土剪力墙底部的无粘结材料区段之外，且约束钢板和无粘结材料之间浇注自流平砂浆，约束钢板和自流平砂浆形成组合约束板；对拉螺杆贯穿约束钢管且两端通过螺母固定。

可选的，所述栓钉对称排列于相对两所述承重钢板的水平方向上，所述栓钉与所述承重钢板垂直。

可选的，所述无粘结材料是丁基橡胶建筑防水密封胶带。

可选的，所述约束钢板的厚度为所述承重钢板厚度的1/3～1/2。

可选的，所述组合约束板的厚度是所述双钢板混凝土剪力墙厚度的1/10～1/5。

可选的，还包括橡胶套，所述橡胶套外包于所述对拉螺杆穿过所述内填混凝土的区段。

可选的，相邻所述对拉螺杆的间距为所述双钢板混凝土剪力墙厚度的1.5～2倍。

一种上述组合约束双钢板混凝土剪力墙的施工方法，包括以下步骤：

1)将栓钉焊接于承重钢板上，在承重钢板上预留孔洞，将承重钢板焊接围成长条形钢管，在钢管下部外侧包裹一层无粘结材料；

2)在约束钢板上预留孔洞，将约束钢板焊接围成矩形约束钢管；

3)将约束钢管外套于承重钢板围成的钢管下部包裹无粘结材料的区段，将对拉螺杆穿过承重钢板和约束钢板的预留孔洞，并在对拉螺杆的两端安装螺母固定；

4)于承重钢板围成的钢管之内浇筑混凝土，于承重钢板和约束钢板之间浇筑自流平砂浆，待混凝土强度达到要求后，拧紧对拉螺杆两端的螺母。

可选的，步骤3)中，还包括对所述对拉螺杆位于所述承重钢板围成的钢管之内的区段外包橡胶套。

本发明提出的组合约束双钢板混凝土剪力墙，能够有效抑制承重钢板的局部屈曲和对钢板内混凝土提供较强约束，提高剪力墙的承载力和变形能力，实现高强混凝土在双钢板混凝土剪力墙中的应用。

以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明，但本发明不局限于实施例。

附图说明

图1为本发明的构造正视图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为图1的B-B剖面图；

图中：1－承重钢板；2－约束钢板；3－无粘结材料；4－对拉螺杆；5－螺母；6－混凝土；7－自流平砂浆；8－橡胶；9－栓钉。

具体实施方式

一种组合约束双钢板混凝土剪力墙由承重钢板1、约束钢板2、无粘结材料3、对拉螺杆4、螺母5、混凝土6、自流平砂浆7、橡胶套8、栓钉9组成。所述的承重钢板1焊接形成长条形钢管，中间内填混凝土6，形成双钢板混凝土剪力墙(简称剪力墙)。剪力墙底部塑性区外裹一层无粘结材料3。所述的栓钉9焊接于承重钢板1的内侧，栓钉9对称排列于相对两所述承重钢板1水平方向上，各栓钉9与所述承重钢板1垂直，其作用是保证承重钢板1与内填混凝土6的协同作用。所述的无粘结材料3可采用丁基橡胶建筑防水密封胶带。一侧光滑、一侧带有花纹的约束钢板2焊接成矩形约束钢管，钢板花纹侧为约束钢管的内侧。约束钢板2所围成的约束钢管外套于剪力墙底部包裹无粘结材料3的区段。约束钢板2与无粘结材料3之间浇筑自流平砂浆7，形成组合约束板。采用带有花纹的约束钢板2能够提高约束钢板2与自流平砂浆7间的界面抗剪强度，使组合约束板能够充分发挥组合作用。无粘结材料3的作用是消除承重钢板1与组合约束板之间的界面剪力传递，保证组合约束板只起横向约束作用，而不直接参与承受荷载，防止塑性区转移到非约束区域。约束钢板2的厚度为承重钢板1厚度的1/3～1/2。组合约束板的厚度为剪力墙厚度的1/10～1/5。所述的对拉螺杆4贯穿承重钢板1和约束钢板2，并通过螺杆两端的螺母5固定。对拉螺杆4之间的间距为剪力墙厚度的1.5～2倍。对拉螺杆4的作用是对组合约束板提供横向支撑，提高组合约束板的横向抗弯刚度，限制承重钢板1的局部屈曲，并对内填混凝土6提供较强的约束作用，从而进一步提高混凝土6的变形能力。所述的橡胶套8外包于对拉螺杆4穿过内填混凝土6的区段。橡胶套8的作用是隔离对拉螺杆4与内填混凝土6，避免将内填混凝土6承受的荷载传至组合约束板，确保组合约束板的约束效果。

本发明的施工方法为：

先分别完成约束钢板2、带栓钉9的承重钢板1的制作，并且需在承重钢板1、约束钢板2的相应位置预留孔洞。其次，将承重钢板1焊接成长条形结构，并在钢板外侧包裹一层无粘结材料3。然后，将四块一侧光滑，一侧带有花纹的约束钢板2焊接成矩形约束钢管，钢板花纹侧为约束钢管的内侧。将约束钢管外套于剪力墙底部包裹无粘结材料3的区段。接着，将对拉螺杆4穿过承重钢板1和约束钢板2的预留孔洞，并在对拉螺杆4的两端安装螺母5固定。同样地，完成其它对拉螺杆4的安装。继而，对对拉螺杆4穿过内填混凝土6的部分外裹一层橡胶8。最后，浇筑内填混凝土6、承重钢板1与约束钢板2间的自流平砂浆7。待混凝土6强度达到要求后，拧紧对拉螺杆4两端的螺母5即可。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种组合约束双钢板混凝土剪力墙及其施工方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种组合约束双钢板混凝土剪力墙，其特征在于：包括承重钢板、约束钢板和若干对拉螺杆；

承重钢板围成长条形管状结构且内侧设有间隔排列的栓钉，中间内填充混凝土以形成双钢板混凝土剪力墙，双钢板混凝土剪力墙下部塑性区外包裹一层无粘结材料；

内壁设有花纹的约束钢板焊接成矩形约束钢管，外套于双钢板混凝土剪力墙底部的无粘结材料区段之外，且约束钢板和无粘结材料之间浇注自流平砂浆，约束钢板和自流平砂浆形成组合约束板；

对拉螺杆贯穿约束钢管且两端通过螺母固定。

2.根据权利要求1所述的组合约束双钢板混凝土剪力墙，其特征在于：所述栓钉对称排列于相对两所述承重钢板的水平方向上，所述栓钉与所述承重钢板垂直。

3.根据权利要求1所述的组合约束双钢板混凝土剪力墙，其特征在于：所述无粘结材料是丁基橡胶建筑防水密封胶带。

4.根据权利要求1所述的组合约束双钢板混凝土剪力墙，其特征在于：所述约束钢板的厚度为所述承重钢板厚度的1/3～1/2。

5.根据权利要求1所述的组合约束双钢板混凝土剪力墙，其特征在于：所述组合约束板的厚度是所述双钢板混凝土剪力墙厚度的1/10～1/5。

6.根据权利要求1所述的组合约束双钢板混凝土剪力墙，其特征在于：还包括橡胶套，所述橡胶套外包于所述对拉螺杆穿过所述内填混凝土的区段。

7.根据权利要求1所述的组合约束双钢板混凝土剪力墙，其特征在于：相邻所述对拉螺杆的间距为所述双钢板混凝土剪力墙厚度的1.5～2倍。

8.一种权利要求1～7任一项所述组合约束双钢板混凝土剪力墙的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将栓钉焊接于承重钢板上，在承重钢板上预留孔洞，将承重钢板焊接围成长条形钢管，在钢管下部外侧包裹一层无粘结材料；

2)在约束钢板上预留孔洞，将约束钢板焊接围成矩形约束钢管；

3)将约束钢管外套于承重钢板围成的钢管下部包裹无粘结材料的区段，将对拉螺杆穿过承重钢板和约束钢板的预留孔洞，并在对拉螺杆的两端安装螺母固定；

4)于承重钢板围成的钢管之内浇筑混凝土，于承重钢板和约束钢板之间浇筑自流平砂浆，待混凝土强度达到要求后，拧紧对拉螺杆两端的螺母。

9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于：步骤3)中，还包括对所述对拉螺杆位于所述承重钢板围成的钢管之内的区段外包橡胶套。